Физики установили рекорд, создав массив из 6100 кубитов
На изображении показаны 6100 атомов цезия, удерживаемых лазерными лучами, называемыми оптическими пинцетами. Ширина круга составляет около одного миллиметра. Автор: Caltech/Endres Lab
Физики из Калифорнийского технологического института (Caltech) создали крупнейший в мире массив кубитов для квантовых вычислений, состоящий из 6100 нейтральных атомов, удерживаемых лазерами в виде сетки. Предыдущие аналогичные системы насчитывали лишь сотни кубитов.
Ключевым достижением стало то, что увеличение масштаба не привело к потере качества. Несмотря на наличие более 6000 кубитов в одном массиве, исследователям удалось удерживать их в состоянии суперпозиции около 13 секунд — почти в 10 раз дольше, чем в предыдущих экспериментах. Точность управления отдельными кубитами составила 99,98%.
«Часто считается, что большой масштаб, с большим количеством атомов, достигается за счет точности, но наши результаты показывают, что можно добиться и того, и другого», — говорит аспирант Гёхэй Номура.
Команда использовала оптические пинцеты — сфокусированные лазерные лучи — для улавливания тысяч отдельных атомов цезия в вакуумной камере. «На экране мы можем видеть каждый кубит как точку света. Это впечатляющее изображение квантового оборудования в большом масштабе», — отмечает аспирант Ханна Манеч.
Ученые также продемонстрировали возможность перемещения атомов на сотни микрометров по массиву без потери суперпозиции. Эта способность «перетасовки» кубитов является ключевым преимуществом нейтральных атомов для эффективной коррекции ошибок.
Камера, удерживающая 6100 атомов в сверхвысоком вакууме. Автор: Caltech/Lance Hayashida
Ханна Манеч за работой в лаборатории Мануэля Эндреса в Caltech. Автор: Caltech/Lance Hayashida
Следующей крупной вехой для этой технологии станет реализация квантовой коррекции ошибок в масштабе тысяч физических кубитов. В планах исследователей — связать кубиты в массиве в состоянии запутанности, что необходимо для выполнения полноценных квантовых вычислений.
Исследование под руководством профессора Мануэля Эндреса было опубликовано 24 сентября 2025 года в журнале Nature.
0 комментариев